基于轨道式机器人变配电室智能巡检技术研究

本文针对轨道式机器人在变配电室智能巡检技术的应用展开研究。文章首先阐述了智能巡检的产生背景,然后阐述了采用轨道式机器人进行智能巡检的工作原理。同时介绍了变配电室机器人巡检系统的构成,并对其主要功能进行了介绍。本文结合实例以及具体的实施流程,对轨道式变配电室智能巡检技术在提高巡检效率、优化设备管理、节约运行费用等方面的应用效果进行了分析。本研究对于推动配电室智能化管理具有重要意义。

基于轨道式机器人的输煤皮带智能巡检监测系统的研发与应用

提出一种轨道式机器人协助人工对长距离皮带状态进行自智能巡检的软硬件解决方案,介绍某公司输煤皮带运行智能巡检监测系统的主要构成和应用情况等。

基于编码器与NFC修正融合的带式输送机轨道式巡检机器人定位方法

轨道式巡检机器人的高精度定位技术是带式输送机智能化巡检的重要研究方向之一,而矿用带式输送机距离超长,工作环境复杂,严重影响巡检机器人的定位精度.针对目前的轨道式巡检机器人定位技术在矿用带式输送机巡检领域存在的问题,提出了基于编码器和NFC双传感器修正融合的高精度定位方法.分析带式输送机轨道式巡检机器人轨道与环境特性对编码器系数的影响,提出轨道分段原则.利用机器人搭载的编码器数据反馈特点,构建编码器递推定位方法.通过机器人运行的历史数据,对编码器系数进行分段分方向修正,并提出基于递推最小二乘的编码器系数修正方法,以提高编码器对轨道环境的适应性.在此基础上,根据机器人所在轨道分段的位置不同,在段端基于卡尔曼滤波算法实现编码器和NFC数据融合,在段内利用分段分方向修正系数与编码器信息进行递推定位,实现轨道式巡检机器人连续高精度的定位.针对所提方法搭建了实验平台并进行了实物测试,实验结果表明,相较于编码器定位、RFID定位和两者融合定位三种传统定位方式,基于编码器和NFC的修正融合定位算法能够有效提高轨道式巡检机器人定位对轨道环境的适应性,同时提高轨道式巡检机器人的定位精度.

变电站轨道式巡检机器人驱动系统设计

为解决变电站轨道式巡检机器人运行时转速稳定性差的问题,以控制特性较好的永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)为驱动电机,设计变电站轨道式巡检机器人驱动系统,计算机器人的结构参数和运动参数,完成电机选型;结合矢量控制(field oriented control,FOC)与空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)策略,采用软件MATLAB Simulink搭建比例-积分-微分(proportional-integral-derivative,PID)速度-电流双闭环控制方式的PMSM驱动系统仿真模型,验证设计系统的稳定性与可靠性,搭建实物试验平台进行电机空载与带载转速试验。结果表明:采用PID速度-电流双闭环控制方式的PMSM驱动系统,变电站轨道式巡检机器人的转速稳定,工作可靠;试验结果与仿真结果吻合,满足预期设计要求,该设计方案可行。

养殖池轨道式巡检机器人控制设计

为适应规模化、集约化、智能化的现代化养殖需求,文章介绍了一款养殖池轨道式巡检机器人的组成及控制系统的设计。该机器人采用一套水质检测传感器设备对不同养殖池进行定点、定时的水质参数自动测量和记录,具有精度统一、故障率低、节省人力、使用寿命长等优点。

封闭微模块轨道式巡检机器人应用实践探索

面向数据中心的智能化、绿色化转型需求,本文深入探索了轨道式巡检机器人在封闭微模块机房的应用方案与部署模式,并结合农业银行自动巡检机器人应用实践,归纳总结了影响机器人巡检效果的五个重要因素及优化方法,为金融同业进行模块化机房自动巡检系统的开发与建设积累了可借鉴、可复制、可推广的经验依据。

轨道式输送带巡检机器人设计与应用研究

带式输送机在井下运行环境非常恶劣,使用中常会出现故障,如果未能及早发现故障,则会造成运输事故。现阶段对轨道式输送带巡检采用的人工巡检和远程监控方法,不同程度地存在工作量大、成本高等弊端。为解决上述问题文章通过把轨道式输送机巡检机器人为研究对象,查阅现有研究成果,通过分析轨道式输送机巡检机器人系统的设计方案,进行系统化梳理,全面分析各个系统的设计且完成了系统的调试安装,并使用巡检机器人完成了测温、声音及M31机头固定测温和输送机煤量及跑偏大数据采集及预警模型测试。

基于深度强化学习的轨道式巡检机器人巡检驻点规划方法

针对三峡水电站中轨道式巡检机器人的实际巡检需求,对巡检驻点规划展开研究。机器人的巡检驻点一般为人为根据经验及场景预设,因此难以规划最优驻点,影响检测效果。该文通过机器人本体搭载的各种传感设备信息构建综合环境感知函数,作为无模型强化学习算法的环境信息,引导机器人找到最优检测驻点。最后设计实验评估了该方法的有效性。

轨道式焊接机器人工作站在压力容器焊接中的设计

针对压力容器的环焊缝焊接工艺特点及问题,设计了一种基于轨道式全位置智能焊接机器人的焊接工作站,将焊接机器人与压力容器焊件通过轨道实现位置关联,脱离了传统的焊枪与焊件分离的方式,减少了焊接过程中焊枪与焊点的相对位置因机械振动、制造工艺缺陷等问题而产生的位置变化量,提高了焊接位置的准确性。

悬挂式轨道灭火机器人喷头机构设计

为提高消防救援人员对交通隧道的灭火效率,研制一种悬挂式轨道灭火机器人,针对该灭火机器人的喷头机构进行研究。参照已有灭火机器人的研究数据,获得灭火机器人喷头机构相关的设计参数,计算旋转减速机构的电机功率及减速比,以此确定喷头机构的结构参数,并对喷头其它机构进行设计,最终完成喷头机构的整体设计;通过对喷头机构关键零部件进行有限元仿真及运动仿真分析,证明该机械结构设计可行。

配电房轨道式自动巡检机器人控制系统设计与实现

文章结合配电房轨道式自动巡检机器人的操控需求,完成了机器人控制系统的设计,并对系统的实现问题进行了研究。从实验结果来看,采用系统对巡检机器人进行操控,可以使机器人以最大0.32m/s速度工作,并且时长能够达到8h,在2mm范围内可以实现精确定位,能够满足配电房自动化巡检的需求。

综采工作面巡检机器人自主定位方法

目前综采工作面巡检机器人中应用较广泛的是轨道式机器人,机器人经过轨道连接件时会产生抖动,造成惯性导航/里程计组合定位误差增大。针对该问题,在惯性导航/里程计组合导航算法的基础上,采用基于抖动检测的分段滤波方法,实现巡检机器人的自主定位。根据巡检机器人经过轨道连接件时的陀螺仪数据,采用滑动窗口方法对机器人俯仰角速度进行动态分析,通过求导数和判断局部最大上升沿和局部最大下降沿,当最大上升沿与最大下降沿交替出现时,即认为识别到轨道连接件,实现抖动检测,从而将机器人运动状态分为平稳运行状态和抖动状态。当机器人处于平稳运行状态时,陀螺仪和里程计数据均较平稳,此时用惯性导航/里程计组合导航方式进行滤波解算,同时根据陀螺仪数据应该稳定在零值附近的特性来矫正陀螺仪误差;当机器人处于抖动状态时,里程计可能会由于车轮打滑、弹起悬空而产生误差,此时采用纯惯性导航算法消除里程计误差对组合导航定位的影响。实验结果表明,抖动检测算法可准确判断轨道连接件,基于抖动检测的分段滤波方法能有效提升巡检机器人定位精度,平均定位误差小于5 mm,满足综采工作面精确定位要求。

基于蚁群算法的人员疏散机器人路径规划方法

隧道内突发碰撞或火灾等事故后常造成车辆堵塞情况,尤其在长大公路隧道,由于长大隧道狭长封闭受限环境与事故现场信息交互不畅特征,交通拥堵后造成受困人员引导疏散的困难。该文基于轨道式机器人,通过搭载视觉传感器抵近车窗位置开展检测作业。面向受困车辆前后车窗多观测点位,提出了一种基于蚁群算法的检测路径规划方法,用于在最短时间内开展车辆受困人员的引导疏散。轨道式机器人具有快速移动到拥堵车辆位置的特点,基于提出的检路径规划方法可以降低机器人检测路径的距离,有效提高受困人员的搜救效率。

WiFi6+皮带智能巡检机器人综合系统的研究

矿山皮带输送机运行环境复杂,为确保皮带输送设备能可靠、安全的运行,提出应用WiFi6通讯技术+轨道式机器人的建议,使皮带运输实现高效化、智能化。皮带机器人的特征是能代替人工对皮带的状态和运行状况进行长距离的自动巡检和分析,对查出的隐患和故障及时报警。文中主要介绍了皮带输送机器人的主要构成和功能以及使用WiFi6通讯技术的优势。

管道全位置焊接机器人机械系统研制

为解决管道建设野外作业的自动化焊接的难题,研制了一种导轨式管道焊接机器人,其关键技术包括:研制新型的行走机构、焊枪摆动机构、机器人导轨与智能控制系统。介绍了导轨式管道焊接机器人机械系统的研制,着重对其结构特点、动作原理、设计要点进行了分析和说明,结合焊接工艺的要求对送丝电机减速箱及走丝轮直径的选定进行了校核计算。现场应用表明,该机器人能沿导轨平稳、可靠的行走,进行管道的全位置焊接,其操作简便,成本低,适合我国现场施工作业及工人的技术水平,既保证了焊接质量,又提高了劳动效率。

基于智能巡检机器人的隧道维护自动检测系统

针对当前高速公路隧道维护大多采用人工巡检结合视频监控、火灾检测、事件检测的自动检测系统存在巡检效率低、运营成本高的问题,提出一种基于智能巡检机器人的隧道维护自动检测系统。经运行验证,该系统具有巡检效率高、功能定制化等特点,可满足不同的巡检要求。

高铁智能巡检机器人的应用与发展

为了弥补高铁无人值守所视频监控无法对所有设备和特性进行实时监控,减少人工巡检受环境影响及交通的不利因素,智能巡检机器人的应用可以将被监测设备采集到的可见图像、红外图像、声音、设备状态等信息上传至监控后台;并可以在恶劣天气或者变配电所亭设备发生故障时,由遥控巡检机器人到达故障现场,避免检修维护人员在现场可能遭受的人身伤害。可使变配电所亭巡检机器人能够更好地为运行维护工作提供有力支撑。

基于多种传感信息融合的大型立式水轮发电机电晕检测方法

电晕放电一直是大型发电机安全运行的重要威胁之一。通过巡检机器人可以有效的避免传统人工巡检的弊端。为了高效检测电晕的发生,本文对轨道式巡检机器人搭载的各项传感器的传感数据进行处理,通过Logistic回归结合随机梯度上升法估计各项传感参数的回归系数,得到综合传感信息指标,进而判断电晕的发生以及严重程度,提高了检测的准确性。